Magazine Observatoire de Paris n°7 mar/avr/mai 2007
Magazine Observatoire de Paris n°7 mar/avr/mai 2007
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°7 de mar/avr/mai 2007

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Observatoire de Paris

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 24

  • Taille du fichier PDF : 2,1 Mo

  • Dans ce numéro : retour sur Corot, l'aventure ne fait que commencer.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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FONCTIONNEMENT : la gerbe de particules génère un cône de lumière bleutée. OPERATION : the cascade of particles produces a cone of bluish light. MPIK/HESS SCORPION. Reste d’explosion d’étoile en supernova, RXJ 1713-3946. Remains of the explosion of a star into a supernova, RXJ 1713-3946. Nature/HESS Contacts : Michael PUNCH Chargé de recherche CNRS APC +33 (0)1 57 27 60 81 michael.punch@apc.univ-paris7.fr Hélène SOL Directrice de recherche CNRS LUTH +33 (0)1 45 07 74 28 helene.sol@obspm.fr OBSERVATOIRE HESS : L’ENVOLÉE DES TRÈS HAUTES ÉNERGIES PRIX DESCARTES Attribué tous les ans par la Commission européenne, il récompense « l’excellence de la recherche et de la collaboration scientifique ». Son nom fait référence à la figure du philosophe, mathématicien et physicien français René Descartes (1596-1650). Cette année, le prix est attribué - pour un tiers, soit 300 000 euros - aux équipes du projet HESS. DESCARTES PRIZE Awarded annually by the European Commission, it rewards « excellence in research and scientific collaboration ». Its name refers to the French philosopher, mathematician and physicist René Descartes (1596-1650). This year, one third of the prize— 300,000 euros—was awarded to the project HESS teams. THE HESS OBSERVATORY : VERY HIGH ENERGY TAKES OFF En Namibie, quatre télescopes jumeaux dévoilent l’Univers violent des rayons gamma extrêmes. La collaboration menée, par l’Allemagne et la France, est exemplaire. Elle reçoit le prix européen Descartes. Et deux équipes de l’Observatoire de Paris y prennent part. In Namibia, a system of four telescopes reveals the violent universe of extreme gamma rays. This model collaboration between France and Germany received the European Descartes Prize. Two teams from the Observatoire de Paris participate in the project. « Une nouvelle fenêtre s’ouvre sur les pires colères du cosmos », lance Michaël Punch porte-parole responsable de la partie française de l’expérience. Jusque-là, en effet, on ne connaissait le vaste Univers que par ses émissions d’ondes radio, de particules ou de rayonnements infrarouges, visibles, X voire gamma traditionnels. « Cette fois, on capte des photons extrêmes, porteurs d’une radiation mille milliards de fois plus dure que la lumière classique », poursuit le chercheur du laboratoire APC - Astroparticule et Cosmologie. « Chacun de ces émissaires véhicule 10 12 à 10 13 électronvolts d’énergie. Un record. » Du coup, les mystères du ciel se renforcent. En trois ans, on a ainsi détecté 28 sources qui appartiennent à notre galaxie, la Voie lactée, plus dix astres encore beaucoup plus éloignés et virulents. L’observatoire HESS - High Energy Stereoscopic System, se compose de quatre télescopes de 13 mètres de diamètre, espacés de 120 mètres. Ils sont implantés à 1 800 mètres d’altitude près du Gamsberg dans les Khomas, en Namibie, au sud de l’Afrique. Leurs miroirs comportent 400 réflecteurs. Les caméras ultrarapides, à 960 pixels, prennent les images avec un temps de pose… d’un cent millionième de seconde ! La référence mondiale Mais, paradoxe, l’atmosphère joue ici un rôle de détection essentiel. Car en percutant les hautes couches d’air terrestre, les puissants rayons du cosmos y déclenchent la formation d’une avalanche : une « gerbe » d’électrons et de positrons qui « cascadent ». Ceci donne naissance à un flash bleuté visible du sol, 10 ou 20 kilomètres plus bas. On l’appelle lumière Cherenkov du nom du prix Nobel soviétique 1958, Pavel Cherenkov. L’analyse remonte, ensuite, à l’origine du phénomène. « Nous découvrons un pan foisonnant du monde », indique Hélène Sol coordinatrice du projet HESS au Laboratoire Univers et Théories - LUTH. « Un accélérateur naturel de particules officie au centre de la Galaxie. Nous avons également aperçu des restes d’explosions d’étoiles en supernovae, de mystérieux objets sombres totalement inconnus, ainsi que les abords du trou noir de trois milliards de masses solaires qui trône au cœur de la galaxie géante Messier 87 de la Vierge. Près de 30 publications sont déjà parues. » Joli début. Premier trimestre 2008, le satellite américain dédié GLAST - Gamma-ray Large Area Space Telescope, prêtera main forte. Puis fin 2008, HESS recevra un cinquième télescope : de 28 mètres et 12 millions d’euros. Avant-goût du réseau de dizaines d’antennes espéré pour 2015. 6 – MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°7/MARS 2007/ÉVÉNEMENT « A new window opens on the Cosmos’most violent fits of anger », says Michael Punch, spokesman responsible for the French component of the experiment. Until now, the Universe was known only through its emissions of radio waves, particles and infrared, visible,X, or traditional gamma radiation. « With HESS, we detect extreme photons each with an energy a million million times greater than normal visible light », adds the researcher from the APC (Astroparticle and Cosmology) Laboratory. « Each one of them carries from 10 12 to 10 13 electron volts of energy—a record. » As a consequence, the mysteries of the sky have deepened. In three years, 28 such sources have been found in our galaxy, the Milky Way, and ten others much more distant and virulent. The HESS (High Energy Stereoscopic System) observatory consists of four 13-metre telescopes, 120 meters apart. They are located at an altitude of 1,800 meters near Gamsberg, in the Khomas region of Namibia, in southern Africa. Their mirrors are madeup of 400 reflectors. The 960-pixel, ultra fast cameras take images with a « shutter speed » of one hundred millionths of a second ! The world reference Paradoxically, the atmosphere plays a crucial role in the detection. When the powerful rays from the Cosmos hit the higher layers of the atmosphere, they set off an avalanche : a « cascade » of electrons and positrons. This produces a bluish flash visible from the ground, 10 to 20 kilometres below, known as Cherenkov light, after the Soviet physicist Pavel Cherenkov, 1958 Nobel Prize laureate. The analysis of the flash allows the origin of each gamma-ray to be found. « We discover a region of the Universe teeming with activity », observes Hélène Sol, HESS project coordinator from the Laboratory Universe and Theories (LUTH). « A natural particle accelerator is at work at the centre of the galaxy. We have also detected the remains of explosions of stars into supernovae, completely unknown mysterious dark objects, and the region around the three billion solar mass black hole at the heart of the giant Messier 87 galaxy in Virgo. These discoveries resulted in more than 30 scientific papers. » That’s a very nice start. In the first quarter of 2008, the dedicated American GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope) satellite will join in the observations. Finally, at the end of 2008, a fifth telescope will be added to HESS : of a diameter of 28 metres and at a cost of 12 million euros. A foretaste of the network of tens of telescopes eagerly expected for 2015. LES TÉLESCOPES. Quatre collecteurs de 13 mètres fonctionnent aujourd’hui. THE TELESCOPES. Four 13-metre collectors are currently in operation. HESS
TROIS QUESTIONS À HÉLÈNE SOL, Coresponsable HESS à l’Observatoire de Paris THREE QUESTIONS TO... HELENE SOL, Co-responsible for the HESS project at the Observatoire de Paris L’astrophysique des très hautes énergies réunit sous sa bannière des communautés variées. Les astronomes eux-mêmes se sont ralliés sur le tard à l’exploration du ciel gamma extrême. Ils en tirent un grand bénéfice, estime la chercheuse, avocate convaincue. MAGAZINE DE L’OBSERVATOIRE N°7/MARS 2007/ÉVÉNEMENT – 7 Very high energy astrophysics brings together scientists from various fields. Astronomers were late to join in the exploration of the extreme gamma sky. They reap a great benefit, believes Hélène Sol, researcher and convinced advocate of such an exploration. Qu’observe votre équipe ? Nous sommes des astronomes théoriciens. Nous nous intéressons en particulier aux noyaux actifs de galaxies, aux trous noirs et aux jets de matière ainsi qu’aux supernovae, aux sursauts gamma ou au problème de la matière noire et de l’énergie noire. Sur les 40 sources violentes de rayonnement gamma extrême détectées à ce jour, une poignée correspond à de mystérieux « accélérateurs sombres » qui n’avaient encore jamais été vus à aucune autre longueur d’onde. C’est une découverte excitante. En outre, le cœur de notre galaxie, la Voie lactée, montre d’étranges signes de perturbations passées. Elles résultent de la voracité du trou noir de 3 millions de masses solaires ou d’explosions de supernovae survenues il y a environ 10 000 ans. Enfin, nos observations, en août 2006, ont révélé des émissions extravagantes de la galaxie Parkes 2155-304 en direction de la constellation du Poisson Austral. Que dire de la collaboration internationale ? Nous défrichons un domaine encore peu exploré. C’est le fruit des nombreux et patients efforts menés, depuis les années 1960, à l’initiative des physiciens des particules. Durant la décennie 1980, la nébuleuse autour du pulsar du Crabe a été détectée. Puis, au cours des années 1990, Allemands et Français ont chacun installé des expériences différentes aux îles Canaries et sur le site de l’ancienne centrale solaire Thémis, dans les Pyrénées-Orientales. Des technologies hors pair de vision stéréo et de caméra à électronique ultrarapide ont ainsi été mises au point, respectivement. Ces avancées sont aujourd’hui à la base du système HESS. Neuf pays y travaillent : Grande-Bretagne, Irlande, République Tchèque, Arménie, Pologne, Namibie et Afrique du Sud ont rejoint les pionniers. Désormais, les astronomes font jeu égal avec les physiciens des « astroparticules ». Quelles contributions apporte l’Observatoire ? L’établissement participe doublement au chantier HESS : à travers ses deux laboratoires APC et LUTH. Au départ, les astronomes étaient les bienvenus afin de comprendre les astres frénétiques observés. Puis, nous nous sommes impliqués dans le traitement des données. Aujourd’hui, le LUTH participe activement à la construction du cinquième télescope de 28 mètres. Il sera inauguré l’an prochain. Nous aidons à réaliser les crémaillères et engrenages d’entraînement en élévation. Huit chercheurs et ingénieurs y contribuent. What does your team observe ? We are theoretical astronomers. We study in particular active galaxy nuclei, black holes, and jets of matter, as wellas supernovae, gamma-ray bursts, and the dark matter and dark energy problem. Of the 40 violent sources of extreme gamma radiation detected so far, a handful correspond to mysterious « dark accelerators » which had not yet been seen at any other wave-length. It is an exciting discovery. In addition, the heart of our galaxy, the Milky Way, shows strange signs of former perturbations, resulting from the voracity of the threemillion-solar-mass black hole or from supernova explosions that took place some 10,000 years ago. Finally, our observations in August 2006 revealed some extraordinary emissions of the Parkes 2155-304 galaxy in the direction of the Pisces Australis constellation. What about international cooperation ? We’re openingup a domain that remains largely unexplored. It is the result of repeated and patient efforts made since the 1960s, on the initiative of particle physicists. In the 1980s, the nebula around the Crab pulsar was discovered. During the 1990s, French and German scientists carried out their own different experiments in the Canary Islands and on the site of the former Thémis solar power station, in the East Pyrenees. First-rate stereo vision and ultra fast electronics camera technologies, respectively, were thus developed. These advances now formthe basis of the HESS system. Nine countries are involved : Great Britain, Ireland, Czech Republic, Armenia, Poland, Namibia, and South Africa have joined the two pioneers. At this point, astronomers are on an equal footing with « astroparticle » physicists. LE CENTRE DE LA GALAXIE. Le cœur de la Voie lactée est aussi une source fantasque et extrême. THE CENTRE OF OUR GALAXY. The heart of the Milky Way is also an unpredictable and extreme source. HESS What is the Observatoire’s contribution ? Our institution’s participation in the HESS project is twofold, through its two laboratories, APC and LUTH. At first, astronomers were welcome in order to understand the violent objects observed. Later, we got involved in the processing of the data. Today, LUTH actively participates in the construction of the fifth 28-metre telescope, which will be in operation next year. We help in the construction of the driving racks and gears. Eight researchers and engineers take part in the project. HÉLÈNE SOL, exploratrice du cosmos. An explorer of the Cosmos. LUTH - Observatoire de Paris PROFIL Hélène Sol, 51 ans, deux enfants, ancienne élève de l’École Normale Supérieure, est directrice-adjointe du Laboratoire Univers et Théories - LUTH. Elle étudie les plasmas, galaxies à noyaux actifs et quasars. Elle a été chargée de mission pour l’Astrophysique au ministère de la Recherche. PROFILE Hélène Sol, 51, two children, former student at the École Normale Supérieure, is assistant-director of the Laboratory Universe and Theories (LUTH). She studies plasmas, active nucleus galaxies, and quasars. She has been chargée de mission for astrophysics at the Ministry of Research. Contact : Hélène SOL Directrice de recherche CNRS LUTH +33 (0)1 45 07 74 28 helene.sol@obspm.fr



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